Instrumentos de Medidas

INSTRUMENTOS DE MEDIDAS

RESUMO

Objetivam-se com esse relatório apresentar os resultados, a propagação dos erros, as técnicas de medidas, os cálculos e as conclusões referentes ao primeiro experimento “Instrumentos de Medidas”, realizado no laboratório de Física. Na experiência foram utilizados os seguintes equipamentos: paquímetro, trena, bloco de madeira, cilindro, esfera e cilindro vazado. Foram observadas as medidas feitas com o paquímetro e com a trena, com a finalidade de familiarizar os alunos com tais instrumentos e observar a diferença de precisão entre eles. Após os cálculos feitos, verificou o quanto varia as medidas feitas pela trena e as feitas com o paquímetro, uma vez que o paquímetro dá um valor mais preciso.

INTRODUÇÃO

Medição é a atividade de comparar uma quantidade com um padrão pré-definido. Através da medição o homem pode expressar numericamente qualidades de um objeto ou fenômeno. Sem a medição, o homem fica refém de conceitos como "grande/pequeno", "forte/fraco", "largo/fino", etc; porém, com a medição, o homem pode raciocinar com mais precisão acerca das referidas qualidades.

Sabe-se que existem vários instrumentos de medidas que registram temperatura, velocidade, pressão, volume e outros. E essa experiência, “Instrumentos de Medidas”, tem como objetivo realizar medidas, familiarizar os alunos com algumas técnicas de medida utilizando os instrumentos: Paquímetro e trena.

O paquímetro (Figura 1) é definido pela (ABNT, NBR NM 216) como um instrumento que mede sob o movimento de um cursor com medidor ou base de medição em relação a uma régua com uma escala de medição com ou sem medidores fixo. A leitura pode ser analógica ou digital. No caso de um instrumento eletrônico digital uma interface para transferência de dados pode ser adaptada.

Enquanto a trena de fita de aço é definida pela (ABNT, NBR 10123) como um instrumento de medição cuja fita é graduada ao longo de seu comprimento, com traços transversais e acoplada a uma caixa ou suporte dotado de mecanismo para recolhimento manual ou automático da fita, podendo ainda apresentar modelos com sistema de travamento.

Existem dois dispositivos que aumentam a precisão desta estimativa: o Nônio ou Vernier (Figura 2) que é um dispositivo que nos permite efetuar a leitura de uma fração da menor divisão de uma régua ou escala graduada à qual está adaptado. Ele é constituído de uma pequena escala com N divisões de valores conhecidos, que se move ao longo da régua principal. As divisões do Nônio possuem divisões diferentes daquela da régua principal, porém relaciona-se de uma maneira simples.

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 [pic 2]

1. Orelha fixa
2. Orelha móvel
3. Nônio ou vernier *(polegada)
4. Parafuso e trava
5. Cursor
6. Escala fixa
7. Bico fixo
8. Encosto fixo
9. Encosto móvel
10. Bico móvel
11. Nônio ou vernier (milímetro)
12. Impulsor
13. Escala fixa de milímetros
14. Haste de profundidade

Figura 01: Elementos do paquímetro

Fonte: WINKLER, 2014

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Figura 2: Representação da escala principal com o Nônio adaptado à mesma.

DESCRIÇÃO EXPERIMENTAL

Para a realização do experimento “Instrumentos de Medidas” o professor fez a divisão da turma e em seguida repassou orientações a respeito dos equipamentos do laboratório, em que devem ser manuseados com cuidado para não serem danificados, logo após deu inicio a explicação sobre as partes e funcionamento básico do paquímetro.

Individualmente cada aluno teve que medir a altura, a largura e o comprimento de um bloco de madeira, o diâmetro e a altura de um cilindro, o diâmetro de uma esfera e o diâmetro externo e o diâmetro interno de um cilindro vazado, utilizando o paquímetro e a trena, anotando os valores encontrados nas tabelas.

Após terminar de realizar as medidas, calculou-se e observou a variação dos resultados das medidas feitas e a diferença de precisão dos dois instrumentos utilizados.

RESULTADOS DAS MEDIÇÕES E CÁLCULOS

Tabela 1: Medidas de um bloco de madeira utilizando a trena

Aluno	Comprimento	Largura	Altura
1	mm[pic 4]	mm[pic 5]	mm[pic 6]
2	mm[pic 7]	45,1 mm	24,1 mm
3	mm[pic 8]	46,2 mm	24,2 mm
Média	45,5 mm	45,7 mm	23,8 mm

Para cada medida é encontrado o desvio padrão. Para o comprimento, largura e altura. Que pode ser descrita da seguinte maneira:

 => 0 mm[pic 9]

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 [pic 11]

Média- Comprimento(mm) Desvio Padrão -Comprimento (mm)                                                                                                                                                            

[pic 12]

[pic 13]

Média – Largura (mm)       Desvio Padrão – Largura (mm)                                                                                                                                                        

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Média – Altura (mm)          Desvio Padrão – Altura (mm)        

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Tabela 2: Medidas de um bloco de madeira utilizando o paquímetro

Aluno	Comprimento	Largura	Altura
1	46,35 mm	47,30 mm	24,05 mm
2	46,40 mm	47,30 mm	24,15 mm
3	46,10 mm	47,25 mm	24,15 mm
Média	46,28 mm	47,28 mm	24,11 mm

Média – Comprimento (mm)                    Desvio Padrão – Comprimento (mm)

[pic 18]

[pic 19]

Média – Largura (mm)                            Desvio Padrão – Largura (mm)